天津地铁3号线14B标合同段施工组织设计
7 主要工程项目施工方法
7.1 施工工序
四通一平、大临搭设→测量控制网建立→盾构下井、就位、安装调试→盾构出洞和初期掘进→盾构正式掘进→盾构进洞准备→盾构进洞→盾构设备拆除、吊出→嵌缝抹孔和洞圈浇注→通道、泵房施工→疏散平台施工→工程竣工。
其中盾构进洞、出洞为工程的关键工序，衬砌的拼装控制过程（止水带粘贴、螺栓安装）、盾构同步注浆控制过程、隧道轴线控制过程和地面沉降控制过程为工程的特殊过程。
7.2隧道洞口土体加固施工方法
为了保证盾构进出洞的安全，隧道进出洞口土体必须要有良好的自立性和密实性，使盾构进出洞时洞口土体不坍塌，地下水不涌入洞内。当盾构洞门土体不能自稳时，就必须对临近洞门一定范围内的土体进行加固，各洞口土体加固范围见表4-1。
表4-1 洞口土体加固表
洞口位置 铁东路站 张兴庄站 张兴庄站 宜兴埠站 出洞 进洞 出洞 进洞 地面 标高(m) +1.7 +1.96 +2.19 +3.91 洞口中加固加固加固 心 宽度 厚度 高度 标高(m) (m) (m) （m） -11.405 11.2 -10.582 13.6 -11.405 11.2 -9.024 13.6 3.0 10 3.0 3.5 12.70 12.70 加固 土层 ④5⑥1 ④5⑥1 加固方法 冷冻法 搅拌+旋喷 冷冻法 搅拌+旋喷 12.70 ④5⑤1⑥1 12.70 51 ④5○盾构进、出洞前对井外地基加固进行验收，加固强度达到施工要求后，才能进行进出洞施工，如检查后发现土体加固的强度未达到预期要求，或加固体不均匀存在加固盲区时，应采取另行注浆、打设临时钢板桩等措施，保证盾构进、出洞施工的安全。 7.2.1 冰冻法地基加固
铁东路站出洞及张兴庄站出洞地基加固，采取垂直局部冻结法加固洞口土体。根据以往地铁隧道盾构始发工程施工的经验，提出以下技术要点。
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⑴ 为保证盾构始发的安全、可靠，盾构推进至槽壁之前时，开始冻结孔的施工及积极冻结。通过检测确认冻结帷幕达到设计强度、厚度，并与槽壁完全胶结后，进行槽壁破除，盾构始发施工。
⑵ 盾构始发时，盾构头端部要保持与冻土墙一定距离，一般不小于0.2m，防止盾构紧靠冻土墙，而使冻土墙变形，造成拔管困难。
⑶ 铁东路站出洞地基加固时为确保热力管道不被损坏，采取热力管道暴露并悬吊的保护措施。
⑷ 盾构始发洞口采取板状冻结方式加固。冻结加固体在盾构始发破壁时起到抵御水土压力，防止土层塌落和泥水涌入工作井。始发洞口冻结加固体，其承受的荷载为安全起见计算模型采用最深处H处的土压荷载，如此工况计算满足设计要求，则其他工况均应满足，计算模型如图4-4所示。
风井结构体开洞前方冻土加固体受剪切面冻结加固体开洞边界开洞直径始发洞口中心工作井水土压力加固体厚度图4-4 冻土加固体、荷载、计算模型示意图
应用重液理论计算水土压力，其始发口的水土压力为：P ＝ 0.013H 式中：P ——计算点的水土压力（Mpa）
H ——计算点深度（m）
说明：水土压力也可按照朗金土压力理论计算，因物理力学指标不全面，在
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设计计算时按重液理论进行计算，该理论是一种常用的安全计算方法。
冻土平均温度为-10℃，冻土抗拉强度σ拉=1.8MPa，冻土抗剪强度σ剪=1.6MPa。
⑸ 冻结孔的布置（单洞）
冻结孔布置3排，冻结孔总数39个，梅花布置，采用垂直局部冻结方案。第一排孔数15个，距槽壁0.4m，孔间距0.8 m；第二排孔数11个，孔间距0.8 m，与第一排排距为1 m；第三排孔数13个，孔间距0.8 m，与第二排排距1.0 m。另外，测温孔为3个，深度为20m。
采用局部冻结工艺可以有效防止冻胀和融沉对工程的不利影响、减少制冷量和有效地保护环境。冻结孔平面布置图、剖面图以及局部冻结孔工艺见图4-5、图4-6、图4-7、图4-8。
图4-5 盾构始发端头冻结孔平面布置图
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φ48×4回液管φ48×4供液管盖板去路回路隔板底锥图4-6 局部冻结孔结构示意图
地面标高冻结管冻结区非冻区φ127×5冻结管冻结加固体连续墙3.0m推进方向6.7m3.0m始发洞口中心3.0m图4-7 盾构始发端头冻结立面示意图
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0.8m12.4m图4-8 盾构始发冻结孔布置剖面图
⑹ 制冷设计(以铁东路站为例) ① 冻结参数确定
ⅰ 积极冻结期盐水温度为-28℃～-30℃。
ⅱ 外围冻结孔终孔间距Lmax≤1400mm，冻结帷幕交圈时间为20天，达到设计厚度时间为25天。 ⅲ 积极冻结时间为25天。
ⅳ 冻结孔布置39个，冻结管总长度为765.23m。 ⅴ 测温孔布置3个，深度均为20米。 ② 需冷量和冷冻机选型
冻结需冷量计算：Q=1.2·π·d·H·K 式中:H—冻结总长度；
d—冻结管直径； K—冻结管散热系数； 将上述参数代入公式得：
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3.0m3.0m